高考物理第八章实验十一练习使用多用电表教案鲁科版选修3_1.doc

教学资料范本高考物理第八章实验十一练习使用多用电表教案鲁科版选修3_1编 辑：_时 间：_实验十一练习使用多用电表一、基本原理与操作原理电路图操作要领原理：闭合电路欧姆定律I（1）机械调零（2）测量定值电阻先机械调零后欧姆调零每换一挡重新欧姆调零（3）测量小灯泡的电压和电流（4）测量二极管的正、反向电阻（5）探索黑箱内的电学元件注意事项1.（1）V、A挡：相当于电压表、电流表（2）挡：闭合电路欧姆定律（3）调零：机械调零、欧姆调零（4）电流方向：红表笔进，黑表笔出2.测电阻时（1）指针指中值附近较准，否则换挡。（2）读出示数要乘以倍率。3.使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。误差分析1.偶然误差（1）估读时易带来误差。（2）表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。2.系统误差（1）电池用旧后，电动势会减小，致使电阻测量值偏大，要及时更换电池。（2）测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。热点一教材原型实验命题角度多用电表的原理、读数及应用【例1】如图1所示为多量程多用电表的示意图。图1（1）当接通1或2时，为（选填“电流”“电阻”或“电压”）挡。1的量程比2的量程。（选填“大”或“小”）（2）测量某电阻时，用欧姆挡“10”挡时，发现指针偏转角度过大，他应该换用欧姆挡（选填“1”或“100”）挡。换挡后，在测量前要先进行。（3）该同学要测量多用电表直流“2.5 V”挡的内阻RV（约为20 k）。除此多用电表外，还有以下器材：直流电源一个（电动势E为3 V，内阻可忽略不计）、电阻一个（阻值R为10 k）、开关一个、导线若干。要求：在方框中画出实验电路图（多用电表用表示）；写出RV的表达式。（用字母表示，并说明所用字母的物理意义）（4）某同学使用此多用电表测电阻，多用电表的刻度盘如图2所示，选用倍率为“10”的欧姆挡测电阻时，表针指示图示位置，则所测电阻的阻值为。如果要用此多用电表测量一个约2.0104 的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是（选填“10”“100”“1 k”或“10 k”）。若测量结束后，该同学将两表笔短接，发现电表指针指在电阻“0”刻度的右侧，则上述电阻的测量值。（选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）图2解析（1）将电流计改装成电流表时要并联电阻分流，所以1、2是电流挡；并联电阻越小，分流越大，则改装的电流表量程越大，故1位置的量程较大。（2）因偏转角度过大，则电阻小，要选用小量程，选择“1”挡，换挡后电路改变，要重新进行欧姆调零。（3）实验电路图如图所示。 在设计的电路图中，多用电表与电阻串联，通过它们的电流相等，所以有，因此RV，其中U为多用电表直流“2.5 V”挡的读数，R为10 k，E为电源的电动势。（4）欧姆挡读数是读最外面一圈的示数，读出来是14，读出的数再乘以倍率“10”，得所测电阻的阻值为140 ；欧姆挡选挡要让中值电阻与所测电阻差别不大，测量才会比较准确，因阻值约为2104 ，表盘中值为20，则选择“1 k”即可；每次换挡后要进行欧姆调零，如果将两表笔短接发现电表指针指在电阻“0”刻度的右侧，说明实际阻值本应该从“0”刻度右侧作为起始值去读数，读出来的数会比现在测量的更大，则现在的测量值偏小。答案（1）电流大（2）1欧姆调零（3）见解析（4）1401 k偏小命题角度探测黑箱内部元件及连接方式【例2】（20xx湖北沙市中学模拟）“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；第二步：用电阻“100 ”挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图3甲、乙所示。图3（1）第一步测量结果表明盒内_。（2）图4标出了图3甲和乙中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是；图5标出了图丙中欧姆表指针所指的位置，其对应的阻值是。（3）请在图6的线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。图6解析（1）使用电压挡进行测量，目的是看盒内是否有电源，由于指针不发生偏转，因此盒内不存在电源。（2）使用欧姆表读数时注意其零刻度在右侧，因此读数时要从右侧读，读出数据然后乘挡位倍率即为所测电阻阻值。所以图4示数为：12100 1 200 ，图5读数为：5100 500 。（3）使用欧姆挡进行测量时，注意黑表笔是和内部电源的正极相连的，观察图3中的甲、乙可知，在测量b、c之间的电阻时，对两个接线柱进行正反测量，其阻值相同，说明b、c之间接有一个定值电阻；观察图3中的丙、丁可知，在测量a、c之间电阻时，黑表笔接c时电阻很小，接a时电阻很大，说明a、c之间有二极管，而且c应该接二极管的正极；观察图3中的戊可知，黑表笔接b时电阻比丙中黑表笔接c时电阻大，说明了a、c、b之间串联了二极管和电阻两个元件，由图己可知，a、b之间电阻无穷大，因此a、b之间应该是断路，故盒内元件的连接如图所示。答案（1）不存在电源（2）1 200500（3）见解析热点二实验拓展用多用电表判断 电路故障【例3】如图7是某同学连接的实验电路实物图。若L1、L2灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查：图7（1）应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于的量程是 （）A.02.5 V B.010 VC.050 V D.0250 V（2）该同学的测试结果如表1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触（填“a”或“b”）。根据测试结果，可以判定故障是 （）A.灯L1短路 B.灯L2短路C.cd段断路 D.df段断路表1测试点a、bc、dd、f电压表示数情况有示数无示数有示数 （3）将开关断开，再选择欧姆挡测试，测试结果如表2所示，那么进一步检查出的故障是（）A.灯L1断路 B.灯L2断路C.灯L1、灯L2都断路 D.de段断路表2测试点c、dd、ee、f指针偏转情况解析（1）四节干电池的总电动势为6 V，应用多用电表的直流电压的10 V挡测量，故选B。（2）在测试a、b间直流电压时，因为电流必须从多用电表正接线柱流入，所以红表笔应当接触a。A项，若灯L1短路，L1灯不亮，而L2灯亮，与题不符，故A错误；B项，若灯L2短路，L2灯不亮，而L1灯亮，与题不符，故B错误；C项，cd段断路，则d、f间没有电压，无示数，故C错误；D项，df段断路时，电路中无电流，两灯泡都不亮，a、b和d、f间有电压，c、d间无电压，与题相符，故D正确。（3）欧姆表的刻度无穷大在左端，0刻度在右端，电路断路时，其电阻为无穷大。根据欧姆表的读数可知，d、e间电阻无穷大，说明d、e间导线断路，故D正确。答案（1）B（2）aD（3）D使用多用电表检测故障的两点注意事项（1）多用电表中的电压挡的量程应大于电源电动势。（2）使用多用电表判断电路故障时，应采用“试触法”防止损坏电表。1.某课外兴趣小组利用图8甲所示电路测量多用电表内电池的电动势和欧姆挡“1”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表；电流表（量程200 mA，内阻为几欧）；滑动变阻器（最大阻值30 ）；导线若干。图8回答下列问题：（1）将多用电表挡位调到欧姆挡“1”挡，再将红表笔和黑表笔，调零点。（2）将图甲中多用电表的黑表笔和（填“1”或“2”）端相连，红表笔和另一端相连。（3）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电流表的读数分别为5.0 和150.0 mA。从测量数据可知，电流表的内阻为。（4）将滑动变阻器滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电流表的示数如图丙所示。多用电表和电流表的读数分别为 和 mA。（5）多用电表欧姆挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图9所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为V，欧姆挡“1”挡内部电路的总电阻为。（结果保留2位有效数字）图9解析（1）使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零。（2）多用电表电流为“红进黑出”，图甲中外电路电流由2到1，所以黑表笔应连2端。（3）当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，多用电表所测电阻为外电路电阻，即电流表内阻，所以电流表内阻为5.0 。（4）根据表盘上最上面的刻度线读数可知，结果为101 10 ，由图丙知电流表读数为128 mA。（5）由闭合电路欧姆定律得EI1（rAR内），EI2（R外R内），代入数据解得E4.4 V，R内24 。答案（1）短接（2）2（3）5.0（4）10128（5）4.4242.（20xx河北唐山模拟）为探究一块多用电表欧姆100挡的工作原理及内部参数，设计了如下实验过程：图10（1）将多用电表挡位旋钮拨到欧姆100挡，然后将两表笔短接，进行。（2）按图10中所示，若将多用电表、电压表、电阻箱进行连接，与电压表的“”接线柱相连接的是多用电表的（填“红”或“黑”）表笔。（3）闭合开关S，调节电阻箱的阻值为R1750 ，此时多用电表的指针指到刻度盘满偏的位置，可知欧姆100挡的内阻r 。（4）断开开关S，调节电阻箱的阻值，利用电阻箱和电压表的读数以及多用电表的指针偏转情况，可以得到多用电表欧姆100挡内部电源的电动势。（5）现用该多用电表的电阻挡分析只有一处发生断路故障的电路（电源已断开），如图11所示。将多用电表的两个表笔接在电路的不同部位，多用电表的读数如表格所示，可知断路故障一定为。（填选项字母）图11两表笔位置接1、4接1、2接1、3接2、4多用电表读数无穷大1 200 无穷大无穷大A.1、2间电阻断路B.2、3间导线断路C.3、4间电阻断路解析（1）将多用电表挡位旋钮拨到欧姆100挡，然后将两表笔短接，进行欧姆调零。（2）若将多用电表、电压表、电阻箱进行连接，由红进黑出可知，与电压表的“十”接线柱相连接的是多用电表的黑表笔。（3）闭合开关S，调节电阻箱的阻值为R1750 ，此时多用电表的指针指到刻度盘满偏的位置，由Ig，Ig，解得欧姆100挡的内阻r1 500 。（5）多用电表的读数如表格所示，可知断路故障一定为2、3间导线断路，即选B。答案（1）欧姆调零（2）黑（3）1 500（5）B3.在用伏安法测量某导体的伏安特性曲线实验中，描绘的伏安特性曲线如图12所示，图中虚线是曲线上过坐标点（3.6 V，0.3 A）的切线。回答下列问题：图12（1）在导体接入电路前，利用多用电表电阻“1”挡直接测量导体的电阻，多用电表的指针偏转如图13所示，测得此时导体的电阻为。图13（2）当